Что же касается высших позвоночных животных и человека, то у них поиски центром управления биологическими часами продолжаются. В этом направлении сделано много. Так, американский ученый К.Рихтер еще в 1960г. высказал предположение о существовании у человека трех типов биологических часов: центральных, гомеостатических и периферических. Центральные часы расположены в таламусе, гипоталамусе, ретикулярной формации и в задней доле гипофиза. Гомеостатические часы имеют непосредственное отношение к гипоталамусу и связаны с различными железами внутренней секреции. Периферические часы находятся в разных тканях и независимы от центральных часов.
Согласно Рихтеру, центр управления биологическими часами у человека расположен не в коре головного мозга. Это обстоятельство он объясняет тем, что зависимость от коры мозга придавала бы суточным ритмам физиологических процессов все основные черты условных рефлексов. Действительно, влияние коры головного мозга на суточные ритмы человека ограничено. Даже при отсутствии обоих полушарий суточная периодичность различных физиологических процессов, в частности ритма сна и бодрствования, сохраняется. Поэтому центр управления биологическими часами человека, надо полагать, находится под полушариями. Биологические часы наиболее устойчивы к случайным изменениям во внешней среде, что важно для сохранения суточного режима. Кроме того, разделение функций между корой и нижележащими участками мозга имеет большое приспособительное значение, позволяющее освободить кору от управления множеством внутренних процессов и создать тем самым условия для приспособления организма к изменениям внешней среды.
Гипоталамус имеет непосредственное отношение к управлению суточным ритмом. В нем находятся центры, управляющие температурой тела, работой желез внутренней секреции, а также углеводным, водно-солевым и жировым обменом. Управление суточной периодичностью наиболее четко проявляется в деятельности температурного и водно-солевого центров. Об этом свидетельствуют многочисленные исследования, проведенные на людях. Работа этих центров осуществляется так называемыми субцентрами с помощью различных способов. Так, например, температурный центр через дин из субцентров осуществляет регулирование температуры при помощи физических процессов, изменения интенсивности потоотделения и дыхания; просвет сосудов через другой субцентр — путем химических процессов усиливает обмен веществ при понижении температуры крови.
С помощью гипоталамуса в организме человека регулируются ритмы многих процессов, например, ритм содержания эозинофилов и других клеток крови.
Гомеостатические часы связаны с работой гипоталамуса. Они управляют нервными центрами гипоталамуса через гипофиз, и в их деятельности наиболее полно представлен принцип обратной связи. Принцип работы соответствующих центров заключается в том, что возбуждение возникает в них в результате недостатка специальных веществ в крови, а торможение — при их избытке. Возбуждение одного из центров гипоталамуса приводит к выработке нейросекрета, который заставляет клетки гипофиз вырабатывать гормоны. Под его влиянием кора надпочечников выделяет вещество, тормозящее деление клеток костного мозга.
Периферические часы позволяют длительное время сохранять положение фаз какого-либо физиологического ритма при нарушении нормального чередования света и темноты. Изменение фаз ритма в этом случае будут свидетельствовать о прямом или косвенном влиянии гипоталамуса на периферические часы.
В организме человека нет таких физиологических процессов, которые не зависели бы полностью от ЦНС и от общего состояния организма. В работе периферических часов время от времени могут участвовать и центральные часы, которые по нервным путям будут осуществлять регуляцию ритма из гипоталамуса. В этом случае может происходить изменение местоположения центра биологических часов человека. Оно непосредственно связано с системой регуляции, с механизмом работы и природой биологических часов.
Тот факт, что в другом часовом поясе ход биологических часов перенастраивается, свидетельствует об их условно-рефлекторной регуляции.
Глава II Организация и методы исследования
Наше исследование мы решили проводить во время моей педагогической практики в школе №67. Исследование проводилось в дневное и вечернее время суток (I и II смена) для того, чтобы узнать, какой период суток является наиболее благоприятным в отношении физической работоспособности для детей с биологическим профилем «сова» и «жаворонок». В исследовании принимали участие учащиеся двух 5-х классов, из которых мы выбрали 2 группы наблюдаемых. В каждой группе по 15 человек, которых мы отобрали произвольно. Выбор учащихся 5-х классов неслучаен потому, что они занимались и в первую, и во вторую смену, что облегчало решение одной из задач исследования — определить биологический профиль каждого из наблюдаемых, помочь им в повышении работоспособности, на основе учета профиля и подстройки к нему.
В исследовании фиксировались результаты прыжков в длину с разбега. Оценки выставляли в дневник наблюдений и заносили их в таблицу; они выставлялись в соответствии с нормативами школьной программы.
В проделанной работе использовались методы наблюдения, контроля и анализа. А также математическая обработка данных.
II.1 Цели и задачи
Основной целью нашей исследовательской работы было выявить (при помощи теста, анализа, наблюдения и контроля) влияние биологических ритмов на физическую работоспособность детей среднего школьного возраста.
Главная задача данного исследования — рассмотреть человека, его структурные и функциональные процессы не только в пространстве, но и во времени, в тесном взаимодействии с окружающей средой.
Вторая задача заключается в следующем — определить индивидуальный биологический профиль каждого их исследуемых, помочь им в повышении работоспособности, на основе учета биологического профиля и подстройки к нему.
И третья задача, намеченная в данной работе — помочь проанализировать работу индивидуальных (каждого из исследуемого биологических часов, понять основные законы их функционирования, помочь присмотреться каждому из испытуемых к своему организму и наметить индивидуальную программу сохранения и укрепления здоровья).
II.2 Методы тестирования
Тест для определения индивидуального биологического профиля [Доскин В.А., Куиджи Н.Н., 1989].
Основная часть:
1. Когда бы вы предпочли вставать, если бы были совершенно свободны в выборе своего распорядка дня и руководствовались при этом исключительно личными желаниями?
Баллы | часы | |
| зимой | летом | |
| 5 | 5.00 – 6.45 | 4.00 – 5.45 |
| 4 | 6.46 – 8.15 | 5.46 – 7.15 |
| 3 | 8.16 – 10.45 | 7.16 – 9.45 |
| 2 | 10.46 – 12.00 | 9.46 – 11.00 |
| 1 | 12.01 – 13.00 | 11.01 – 12.00 |
2. Когда бы вы предпочли ложиться спать, если бы планировали свое вечернее время совершено свободно?
Баллы | часы | |
| зимой | летом | |
| 5 | 20.00 – 20.45 | 21.00 – 21.45 |
| 4 | 20.46 – 21.30 | 21.46 – 22.30 |
| 3 | 21.31 – 00.15 | 22.31 – 1.15 |
| 2 | 00.16 – 1.30 | 1.16 – 2.30 |
| 1 | 1.31 – 3.00 | 2.31 – 4.00 |
3. Как велика ваша потребность в будильнике, если утром вам необходимо встать в точно определенное время?
Баллы
Совершенно нет потребности 4
В определенных случаях есть 3
Потребность довольно сильная 2
Будильник мне абсолютно необходим 1
4. Если бы вам пришлось готовиться к сдаче экзаменов в условиях жесткого лимита времени и использовать для занятий ночь (23-2ч.), насколько продуктивной была бы ваша работа в это время?
Баллы
Абсолютно бесполезной 4
Была бы некоторая польза 3
Работа была бы достаточно эффективной 2
Работа была бы высокоэффективной 1
5. Легко ли вам вставать утром в обычных условиях?
Баллы
Очень трудно 1
Довольно трудно 2
Довольно легко 3
Очень легко 4
6. Чувствуете ли вы себя полностью проснувшимся в первые полчаса после подъема?
Баллы
Очень большая сонливость 1
Есть небольшая сонливость 2
Довольно ясная голова 3
Полная ясность мысли 4
7. Каков ваш аппетит в первые полчаса после подъема?
Баллы
Аппетита совершенно нет 1
Снижен 2
Хороший 3
Прекрасный 4
8. Если бы вам пришлось готовиться к экзаменам в условиях жесткого лимита времени и использовать для подготовки раннее утро (4-7 ч.), насколько продуктивной была бы ваша работа?
Баллы
Абсолютно бесполезной 1
С некоторой пользой 2
Достаточно эффективной 3
Высокоэффективной 4
9. Чувствуете ли вы физическую усталость в первые полчаса после подъема?
Баллы
Очень большая вялость 1
Небольшая вялость 2
Незначительная бодрость 3
Полная бодрость 4
10. Легко ли вы засыпаете в обычных условиях?
Баллы
Очень трудно 1
Довольно трудно 2
Довольно легко 3
Очень легко 4
11. Вы решили укрепить свое здоровье с помощью физкультуры. Ваш друг предложил заниматься вместе по 1 ч 2 раза в неделю. Для него лучше всего это делать от 7 до 8 ч утра. Является ли этот период наилучшим и для вас?
Баллы
В это время я бы находился в хорошей форме 4
Я был бы в довольно хорошем состоянии 3
Мне было бы трудно 2
Мне было бы очень трудно 1
12. Когда вы вечером чувствуете себя настолько усталым, что должны лечь спать?
Часы Баллы
20.00 – 21.00 5
21.01 – 22.15 4
22.16 – 00.45 3
00.46 – 2.00 2